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Vorrichtung zur Verdichtung und Führung von Textilfasern Die vorliegende
Erfindung betrifit eine Vorrichtung zur Verdichtung und Führung eines Textilfaserbündels
von Zufuhrwalzen einer Verzuseinrichtung zu einem Verdichter einer Ableggeinrichtung
bei Streck- Kämm- und ähnlichen Spinnmaschinen, welche aus einem Eingangskörper,
einem tricaterförmigen Verdichter und einem Rohr besteht, durch das der Eingangskörper
mit dem trichterförmigen Verdichter verbunden ist.
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Das Faserbündel kommt aus der Verzugseinrichtung von Streck-Eämm-
und ähnlichen Spinnmaschinen zumeist in Form eines breiten und flachen Faserflors
heraus, d.i. eines solchen Fasergebildes, dessen Breite um ein Vielfaches größer
als die Dicke ist. Vor einer weiteren Verarbeitung muß der
kohäsionslose
Faserflor in die Form eines kompaktenren Faserbündels bzw. Faserbandes verdichtet
werden, welches durch positiv angetriebene Preßwalzen an eine Ablege-oder Aufwickeleinrichtung
abgeliefert wird.
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Die Ansprüche an die Konstruktion einer Vorrichtung zur Verdichtung
und Führung von Textilfasern nehmen mit den sich erhöhenden Arbeitsgeschwindigkeiten
der MAschinen zu. Insbesondere bei Streckmaschinen ist die Durchführung dieser Arbeitender
einer wichtigsten limitierenden Faktoren der Verbindung hoher Arbeitsgeschwindigkeiten
im praktischen Betrieb.
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Es ist eine große Reine von Vorrichtungen zur Verdichtung und Führung
von Fasern in der genannten Maschinenmzone bekannt. Bei älteren Vorrichtungen xird
eine gerade oder gebogene Rinne vewendet, deren breiter Eingangsteil sich inRichtunjg
zum trichterförmigen Verdichter fortschreitend verjüngt. Bei vervollkommenten Vorrichtungen
dieser Type verjüngt sicil die breite Rinne in eine Abmessung, die bereits annähernd
der Dicke des Faserbandes gleichkommt, auf eine Entfernung, die kürzer als die Entfernung
der Zufuhrwalzen und des Verdichters ist, abei noch zur Werte aufweist, die dem
Vielfachen der Länge der zu verarDeitenden Fasern gleichkommt. Die Vorrichtungen
beider angeführter typen haben eine Rinnenführung, die oben geöffnet ist. Bei diesen
Vorrichtungen entweicht aus dem sich bewegenden Baserbündel ein bedeutender Teil
der Fasern in der Verdichtungs-, Führungs-und Aus-,angspartie, das Faserband schreitet
ruhelos fort, die Fasern zerstreuen sich im Faserband. Bei Erreichung eines kritischen
Wertes der Arbeitsgeschwindigkeit läuft das Faserband aus der Führung
hinaus.
Aus diesem grunde sind Vorrichtungen dieser Gruppe für höhere Arbeitsgeschwindigkeiten
überhaupt nicht verwendbar. Entwichene Masern, Rühelosigkeit der Bewegung des Faserbandes
und Streuung der Fasern im Faserband beeinflussen die Gleichmäßigkeit des Erzeugnisses
ungünstig. Faseranhäufungen verunreinigen die Maschine und auch das hergestellte
Faserband, wodurch die Qualität des Erzeugnisses und die ltaschine-illeistun; wesentlich
herabgesetzt wird.
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Bei anderen Vorrichtungen hat die Verdichtungspartie die Form einer
geschlossenen Tasche, die in einen ,eschlossenen Führungskanal in Form eines Roilres
von verhältnismäßig großem Querschnitt übergeht, in welchen sich das Paserband frei
bewegt. Durch die Verdichtunstasche ist der Faserflor auf der Bahn und in einer
Entfernung vom Zusammendicken der Zufuhrwalzen zu einem Faserband geformt, die dem
Vielfachen der Länge der zu verarbeitenden Fasern gleichkommt. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten
wurden die Nachteile der ersten Gruppe der bekannten Vorrichtngen unterdrückt, jedoch
bei höheren Geschwindigkeiten äußern sich die Mängel in der Eingangs- und auch Ausgangspartie
der Vorrichtung wie bei der ersten Gruppe. Die Abfuhr des Faserfluges durch eine
Absaugvorrichtung beseitigte die Ruhelosigkeit der Bewegun- des Faserbandes, die
Streuung der Fasern im Faserband und Bildung von Faseranhäufungen nicht. Die hieraus
resultierenden ungüns-tigen Einflüsse auf die Qualität des Erzeugnisses und die
Leistung der Naschine schränken die praktische Verwendbarkeit aieser Vorrichtungen
ein.
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Eine dritte Gruppe dieser Vorrichtungen ist insbesondere durch die
Vervollkommung der Führungspartie des dublier -ten Faserbandes und der Ausgangspartie
gekennzeichnet. Der Dublierteil der Vorrictungen unterlag kleineren Veränderungen.
Das Faserand schreitet nach der Verdichtung zum trichterförmigen Verdichter dicht
geschlossen in einen Kanal in Forn eines kreisrunden Rohres von einen: kleineren
Querschnitt als bei der vorhergehenden Gruppe fort. Durch diese Gestaltung gelang
es, ein Entweichen der Fasern in Übergeng des Faserbandes aus der Vorrichtung in
den trienterförmigen Verdichter, die Dtreuun, der Fasern des Fasserbandes in diesem
Knoten und die Ruhelosigkeit des Durchganges des dublierten Faserbandes zu beseitigen.
Bei bekannten Vorrichtungen dieser Gruppe hat der Vorrichtungs Eingangsteil die
Form einer geschlossenen Tasche, deren obere und untere Seiten nit der Richtung
des hindunrchgehenden Faserflores im wesentlichen parallel sind. Die Tasche gent
in den Kanal von kleinen Querschnitt durch eine kleine Übergangsvorrichtung über.
Die Tiefe der Tasche ist annährend 20 mm oder oder größer. Die völlige Verformung
des Faserflore in ein Fasserband entsteht i Fall von üblicherweise verwendeten Stapelfasern
in einer Entfernung vom Zusammendrücken der Zufuhrwalzen, die etwa dem 1,5 - 2-fachen
dieser Länge gleichkommt. In wesentlilschen in gleicher Entfernung vom Zusammendrücken
der zufuhrwalzen fallen die Fasern der Ränder des Faserflores auf den Boden der
Tasche, aus welchem sie zur Kanalnündung zusammengeführt werden.
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Der Nachteil dieses Verf ahrens besteht in einen hohen Anteil entweichender
Fasern und in deren Anhäufungen aus dem Faserflor in einer Lücke zwischen den Zufuhrwalzen
und der Eingangsmündung des Dublierteiles der Vorrichtung. Das führt unter den ediunen
der Ausbildung einer höheren elektrostatischen
Aufladung@@uer @a@hern
- insbesondere bei chemischen dargestellte Stappelfasern und bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten
- in eine @rasche Bildung großer Faseranhäufungen. Diese entwerten das erzeugte
Faserwand er@eblich, verursachen einen wesentlichen leistungsabrall und setzen die
Gleich@@@@@lichkeit Produktes herab.
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Der vierte Typ dieser bekannter Vorrichtungen unterscheidet sich von
der dritten Gruppe durch die Dublier-Eingangspartie, welche aus einer senkrecht
zur Richtung des zugeführten Faserflors angeordneten flachen Abrallplatte besteht.
Diese Platte ist mit einer tric terförmigen Öffnung versehen, welche kontinuierlich
und unmittelbar an den Führnn@skanal anschliest. Dieser Kanal kann sich auch in
naher Stellung zur flachen Abprallsplatte befindet. Bei dieser Anordnung ändert
der Üderwiedende Teil der Fasern nach Auffall auf die Abprallplatte seine Richtung
um einen Winkel von 90° und wird ernst dann bei abermalliger Anderung der Bewegungsrichtung
im wesentlichen um den Winkel 90° in die Verdichtngsöffnungs zusammengeführt. Bei
dieser Vorrichtung ist gegenüber der vorhergehenden Gruppe das Ent-@sichen der Fasern
aus dem Faserflor einigermaßen vermindert und auch die Bildung von Faserannäufnungen
im wesentlichen ausgeschlosse. Die rasche Änderung der Bewegungsrichtung der Fasern
auf der Abrallplatte hat bei besonders hohen Geschwindigkeiten jedoch einem unruhigen
Durchgang der Fasern in die Eingangsöffnung mit eventuellem ungustigen Einfluß auf
die Gleichmäßigkeit des erzeugten Faserbandes in kurzen Steichen, insbesondere bei
Fasern kürzeren Stapels, zur Folge.
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Die Erfindung schafft mögliche Lösungen einer optimalen Ausführung
der Vorrichtung, insbesondere deren Eingangs-Dubliepartie, bei Arbeitsgeschwindigkeiten
von 300 bis 500 m/min.
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Die Erfindung beruht auf foldenden Erkenntnissen: Es ist sich gezeigt,
daß auf die Menge der entweichenden Fasern aus der Eingangspartie der Vorrichtung
die Entfernung der Stelle der Beendigen des Dublierens des Faserflores in die Form
des Faserflores vo@@der Klemmung der Ablieferungswalzen der Verzugseinrichtung einem
bedeutenden Einfluß hat. Das betrifft insbesondere Fasern von der kürzesten Stappelange
bis zu etwa 40 mm Länge. Gerade bei diesen Faserlänge is- eine zweckmäßige Lösung
wichtig, da diese Faserlängen auf Spinnmaschinen sehr häufig verarbeitet werden.
Es wurde festgestellt, daß bei gröserer Dublierentfernung die Kohäsion der Fasern
in Faserflor im unkontrolierbateren Abschnitt ihrer Bewegung zwischen den Zufuhrwalzen
und dem Eingang in die Vorrichtung niedriger als bei kleinerer Entfernung ist. Bei
hohen Streckgeschwindigkeiten naben die Fasern unter der wirkung elektrostatischer
Aufladungen das Bestreben, sich gegen eine Walze der Verzugseinrichtungs anzuziehen,
insbesondere an die obere Walze, die in der Regel mit einem elestischen überzug
verseilen ist. Auf einen Yieni- kohäsiven Faserflor können gleichfalls Luftströme
störend einwirken, welche durch Herausdrücken von Luft aus einem Faserbündel bei
dessen Verdichtung zu einem Faserband entstehen. Das Schließen des Fasarflors bei
Veraichtung iW eine Tasche erhöht einesteils das Entweichen der Fasern durch Virkung
der herausgedrückten Luft, die so in dichter Nähe und direkt gegen die sich bevegenden
Fasern fortschreitet, andererseits
haben bei dieser Anordnung,
bei der die Eingangskanten in kleinerer Entfernung von den Verzugswalzen unterbracht
sind, die entweichenden Fasern das Bestreben, sich in Annäufungen zu dublieren,
welche zum größten Teil in das Faserband zurückgerissen werden. Auf der anderen
Seite wurde auch festgestellt, daß das Dublieren des Faserflors in dessen ganzer
Breite durch den Anprall der Fasern auf die flache Abprallplatte und die plötzliche
Richtungsänderung iürer Bewegung auf die Qualität des Faserbandes bei höheren Geschwindigkeiten
ungünstig wirkt.
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Die Erfindung beseitigt die Nachteile der bekannten Vorrichtungen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine einwandfreie Führung der Fasern bei ihrer
Verdichtung unter hohen Arbeitsgeschwindigkeiten zu schaffen.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß ein Eingangskörper mit
einer Gleitfläche von konkaver Form vorgesehen is-, längs deren oberer und unterer
Kante in Richtung über und unter dem Eingangskörper Ausnehmungen zur Luftabfuhr
ausgebildet sind, und daß in der Gleitfläche ein Führungskanal symmetrisch angeordnet
ist, in den das eine Ende eines Rohres dicht eingeschoben is-t, dessen anderes Ende
in den trichterförmiWen Verdichter mit Spiel eingreift.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine vualitatsführung der
Fasern in einer Partie zwischen der Verzugseinrichtung und der Ablege- oder Aufwickelvorrichtung
des Faserbandes bei besonders hohen Arbeitsgeschwindigkeiten von O - 10 m/sec, ohne
Wirkung störender Einflüsse auf die Maschinenleistung und die Qualität des ausgesponnenen
Faserbandes
erzielt. Mit dieser Vorrichtung ist die Bildung von
Faserenhaufungen ausgeschlossen, ein Entweichen der Fasern vermindert und auf kurtfeserigen
Staub ge@renzt, der mü@elos ausserhalb der arbeitsorgane der Maschine abgef@@rt
Arden kann. Dabei ist eine ruhige übertragung der Fasern gesichert. Infolgedessen
sind negative Einflüsse auf die materielle Gleichmäßigkeit des Fasernbandes in kurzen
Längen ausgeschlossen. Desgleichen sind sintliche Einflüsse, welche auf die Anordnung
der Fasern in Faserband und die Dichte des Faserbandes störend einwirken könnten,
ausgeschlossen. Besonders ausdrucksvoll gegenüber dem bisherigen Stand der Technik
sind die Bedingungen für die Verarbeitungsmöglichkeiten chenischer Stapelfasern
bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten der Streckmaschine verbessert.
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Das Wesen der Erfindung sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung
sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung zusammen
mit der Anordnung der mit ihr zusammenhängenden Einrichtungen; Fig. 2 eine Draufsicht
auf die Vorrichtung der Fig. 1; Fig. 3 einen vergößerten teilweisen Schnitt durch
einen Eingangsverdichtungsteil der Vorrichtung im Aufriß; Fig. 4 einen vergrößerten
teilweisen Schnitt durch den Eingangsverdichtungsteil der Vorrichtung im Grundriß;
Fig.
5 einen vergrößerten Querschnitt durch den Ausgangsteil eines Führungsrohres für
ein Faserband; Fig. 6-9 Ausführungsbeispiele einer Gleitfläche.
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Die weitere Beschreibung bezieht sich auf die Anordnung der Vorrichtung
zur Verdichtung und Führungs von Textilfasern bei einem Verzugskopf einer Streckmaschine.
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Wie die Fig. 1 zeigt, besteht die Vorrichtung aus einem Eingangskörper
13, welcher beim letzten Verzugswalzenpaar 1, 2 eiaes trichterförmigen Verdichters
7 und eines in Bogen abgebogenen Rohres 14 angeordnet ist, durch welcm-es der Eingangskörper
13 mit dem trichterförmigen Verdieter 7 verbunden ist.
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Der Eingangskörper 13 ist auf seiner den Verzugswalzen 1, 2 zugekehrten
Seite mit einer Gleitfläche 10 von konkaver Form versehen, längs deren oberer und
unterer Kante 16 in Richtung über und unter dem Eingangskörper 13 Ausnehmungen 12
für das Entweichen von BuSt ausgebildet sind.
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In er Gleitfläche 10 ist ein Führungskanal 9 symmetrisch angeordnet,
in den ein Ende des Rohres 14 von konstantem Durchmesser spielfrei eingeschoben
ist. Das andere Ende des Rohres 14 ist in den trichterförmigen Verdichter 7 mit
Spiel eingeschoben. Zur Erlangung genügend großer öffnungen 15 für das Entweichen
von Zuft aus dem trichterförmigen Verdichter 7 ist dieses Rohr 14 vorteilhaft in
Ovalform abgeflacht (Fig. 5).
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Bei der für die höcaste Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine bestimmten
Gleitfläche 10 ist die konkave Form eines Kegelflächenteiles gemäß Fig.6 oder des
Mantelteiles eines Kegelstumpfes mit stumpfen Spitzenwinkel nach Fig. 7 vorteilhaft.
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Für weniger anspruchsvolle Bedingungen genügt es, wenn die Gleitfläche
10 Teil einer Zylinderfläche gemäß Fig. 8 ist oder aus zwei Paaren ebener Flächen
17 (Fig. 9) gebildet ist, welche miteinander einen stumpfen Winkel einschließen.
Dabei ist der Winkel, den die ebenen Flächen 1?, die näher an den Verzugswalzen
1, 2 angeordnet sind, einschließen, größer als beim anderen Paar der ebenen Flächen
17. Bei allen angeführten Ausführugsbeispielen ist die Breite der Gleitfläche 10
größer als die Höhe, wobei die Breite der Breite eines Faserflores 3 mit einen Zusatz
von 20 - 30 mm entspricht. Die Höhe entspricht der Summe dss Kanaldurch messers
und dem Zweifachen der Ubergangsrungung init einem Zusatz von 10 - 15 mm.
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Die maximale Tiefe der Gleitfläche ist so gewählt, daß sie das 1,5-lache
der Faserlänge, von der Klemmung der Z-führwalzen 1, 2 aus gemessen, nicht überschreitet.
Die Textilfasern kommen aus der Klemniung des letzten Paares der Verzugswalzen 1,2
in Form eines breiten und dünnen Baserflors 5 heraus, der in Form eines Faserbandes
4 zusammengehalten ist. Dieses Faserband 4 wird nach Verdichtung durch Preßwalzen
5, 6 abgezogen, welche dem tricilverförmigen Verdichter 7 vorgescrialtet sind.
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Fasern 8 des Faserflors 5, die sich zu beiden Seiten des
mittleren
Bündels von Fasern 8 und Faserflor 3 befinden, dessen Breite im wesentlichen dem
Durchmesser des Rohres 14 entspricht, fallen auf die Gleitfläche 10 auf. Sofort
nach Berührung mit dieser Fläche 10 ändern sie die Bewegungsrichtung in gleicher
Ebene um einen Winkel kleiner als 90°, der in der Praxis optimal 55-75° beträgt.
Dadurch, daß die Gleitfläche 10 von lionaver Form ist, fallen die von der ½-itte
des Faserflors 5 entfernteren Fasern 8 auf die Gleitfläche 10 vorteilhaft in einer
Entfernung von der Klemmung der Zufuhrwalzen 1, 2 auf, welche kleiner oder maximal
gleich der mittleren Länge der Fasern 8 ist.
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Diese Entfernung vergrößert sich ei den näher der Mitte des Faserflors
3 befindlichen Fasern 8, die jedoch nieals größer als annähernd das 1,5-fache der
mittleren i'aserlänge des Stapels ist. Die durch die Gleitfläche 10 gleichgerichteten
Fasern werden gegenseitig und mit dem mittleren Bündel der unmittelbar durch der
Führungskanal 9 in das Rohr 14 orne Berührung mit der Gleitfläche 10 fortschreitenden
Fasern 8 zum Faserband 4 verformt. Die rühige Gleichrichtung des Baserflors 3 von
der Gleitfläche 10 in den Führungskanal 9 in Form des Faserbandes 4 wird durch die
Übergangsabrundung 11 uin den Führungskanal 9 herum vom optimalen Radius 5-12 mm
in Abhängigkeit von der Ein gangsbreite des Faserflors 5 unterstützt. Die Abrundung
um den Führungskanal 9 nerum kann in der Praxis auch durch eine entsprechende Kegelversenkung
ersetzt werden.
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Die ruhige Gleichrichtung des Faserflors 3 auf der Gleitfläche 10
wird auch durch die Ausnehmungen 12 unterstützt, mit deren Hilfe die Geschwindigkeit
des Luftstromes vorteilhaft herabgesetzt ist, welcher von der Stelle der intensivsten
Verdichtung des Faserflors 5 im Bereich der
ubergangsabrundung
11 herausgedrückt wird, so daß die aus den Fasserflor 3 herausgedrickte Luft die
Bewegung der Fasern 8 des Faserflors 5 nicht negativ beeinflussen kann.
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Das aus dem Faserflor 3 geformte Faserband 4 wird durch das Rohr 14
zu dem trichterförmigen Verdickter 7 geführt und durch die Preßwalzen 5,6 abgezogen.
Der Querschnitt des Rohres 14 ist entlang der ganzen Bahn des Faserbandes 4 der
Fasern konstant und besitzt ein soches Ausmaß, daß durch ihn das Faserband 4 dicht
hindurchgeht, keine weitere Luft aufnehmen kann und durch die Wände des Rohres 14
geglättet wird. Das Rohr 14 mündet in das Innere des trichterförmigen Verdichters
7 im wesentlichen in der Achse seiner Öffnung. Das Ende des Rohres 14 ist vorteilusft
in ein mäßiges Oval beformt, was ein Entweichen von Luft ermöglicht, welche aus
dem Faserband 4 bei dieser seiner Verdichtung durch die Öffnungen 15 herausgedrückt
wird.